JP2007042996A - 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイシングテープに貼り付けた極めて薄いチップを、割れや欠けが生じることなく速やかに剥離する。
【解決手段】 ダイシングテープに貼り付けられたチップを剥離する吸着駒の中心部には、ダイシングテープを上方に突き上げる３個のブロック１０７〜１０９が組み込まれている。ブロック１０７〜１０９は、直径が最も大きい第１のブロック１０７の内側に、それよりも径の小さい第２のブロック１０８が配置され、さらにその内側に最も径の小さい第３のブロック１０９が配置されている。第１のブロック１０７の４つのコーナー部には、ブロック１０７と一体に形成され、チップのコーナー部方向に延在する突起１１０ａが設けられている。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、ダイシングテープに貼り付けた半導体ウエハをダイシングして複数の半導体チップに分割した後、それぞれの半導体チップをダイシングテープから剥離する工程に適用して有効な技術に関する。

半導体チップ（以下、単にチップという）を配線基板やリードフレームなどの実装ベースに搭載してパッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウエハ（以下、単にウエハという）からチップを分割する工程と、分割したチップを実装ベース上に搭載するペレット付け工程とがある。チップをウエハから分割してから実装ベースに搭載するまでの工程は、ダイボンディング工程とも呼ばれている。

上記ダイボンディング工程では、まず前工程（ウエハプロセス）が完了したウエハの裏面にダイシングテープを貼り付けた状態でダイシングを行い、ウエハを複数個のチップに分割する。次に、これらのチップをダイシングテープから１個ずつ剥離し、コレットと呼ばれる吸着治具を使って実装ベース上に搬送する。実装ベースのチップ搭載領域には、あらかじめディスペンサと呼ばれるペースト塗布装置を使ってペースト（接着剤）を塗布しておき、このペーストを介してチップを実装ベース上に接着する。

ウエハから分割したチップをダイシングテープから１個ずつ剥離するには、ダイシングテープの裏面側から突き上げ治具を使ってチップを上方に突き上げると同時に、チップの上面をコレットで真空吸着してピックアップする。この突き上げ治具としては、先端に多数の針を立てたマルチニードル方式の治具が一般的に使用されている。

近年、半導体装置の高密度実装を推進する目的で、パッケージの薄型化が進められているが、このような薄型パッケージを実現するためには、パッケージに封止するチップも薄くしなければならない。チップの厚さを薄くするには、前工程（ウエハプロセス）が完了したウエハの裏面を研磨してその厚さを薄くした後、チップに分割する。

ところが、薄いウエハから分割したチップをマルチニードル方式の突き上げ治具を使用してダイシングテープから剥離しようとすると、テープの粘着力に比べてチップの剛性が低いために、チップがテープから剥がれる途中で割れてしまうという不具合が発生する。

その対策として、例えば特開２００３−１２４２９０号公報（特許文献１）に記載されているような多段ブロック方式の突き上げ治具が開発されている。この文献に記載された突き上げ治具は、径の大きい第１の突き上げブロックの内側に径の小さい第２の突き上げブロックを配置した二段突き上げ機構を備えている。第１の突き上げブロックと第２の突き上げブロックは、互いに独立して上下動するように構成されており、初期状態では、２つの突き上げブロックの上面が同じ高さになっている。

上記した多段ブロック方式の突き上げ治具を使ってチップをダイシングテープから剥離する際には、まず２つの突き上げブロックの上面をダイシングテープの裏面に密着させる。このとき、突き上げブロックは、その中心がチップの中心と一致するように位置決めする。また、第１の突き上げブロックは、突き上げの対象となるチップよりも僅かに径が小さいものを使用する。

次に、２つの突き上げブロックの上面を同時に上方に突き上げることによって、チップの周辺部をダイシングテープから剥離する。次に、径の小さい第２の突き上げブロックを第１の突き上げブロックよりもさらに上方に突き上げる。このようにすると、チップの剥離が周辺部から中心部に向かって段階的に進行するので、薄いチップを割ることなくダイシングテープから剥離することができる。

また、ウエハの厚さが薄くなると、ウエハの強度が弱くなり、その後のダイシング工程へ搬送する際、割れる問題が生じる。そこで、ウエハとダイシングテープとの間にダイアタッチフィルム(Die Attach Film)と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けることによって、ウエハの強度を確保することができる。

ウエハとダイシングテープとの間にダイアタッチフィルムを介在させた場合は、ダイシング工程でウエハを複数個のチップに分割する際、ダイアタッチフィルムもダイシングする。そして、分割されたチップをダイアタッチフィルムと共にダイシングテープから剥離してペレット付け工程に搬送し、ダイアタッチフィルムを介してチップを実装ベースに接着する。
特開２００３−１２４２９０号公報

近年、携帯電話に代表される移動体通信機器の分野では、ＩＣカードの薄型化とメモリ容量の増加を推進する目的で、ＩＣカードの配線基板上に複数枚のチップを三次元的に実装する積層パッケージが実用化されている。このような積層パッケージを組み立てるに際しては、パッケージ厚の増加を防ぐために、チップの厚さを９０μｍ以下、例えば５０〜６０μｍ程度まで薄くすることが要求される。

ところが、チップの厚さが９０μｍ以下になると、ダイシングテープの粘着力に比べてチップの剛性が極めて低くなる。そのため、前述した多段ブロック方式の突き上げ治具を使ってチップをダイシングテープから剥離しようとしても、図２４に示すように、チップ１の外周部がダイシングテープ５から剥離し難くなる。その結果、突き上げブロック１２０を上方に突き上げた際、チップ１の外周部が変形して割れてしまう。

その対策として、例えば図２５に示すように、チップ１のサイズと同等のサイズ、またはチップ１のサイズよりも大きい突き上げブロック１２１を使用した場合は、剥離の対象となるチップ１に隣接した他のチップ１も持ち上がって剥がれてしまう。これを避けるために、ウエハのスクライブラインの幅を広げてチップ１とチップ１の間隔を広くすると、一枚のウエハから取得できるチップ数が減少してしまう。また、突き上げブロック１２１のサイズがチップ１のサイズよりも大きくなると、チップ１の外周部に剥離の起点が存在しなくなるので、チップ１の外周部がダイシングテープ５から剥離し難くなる。

特に、チップとダイシングテープとの間に前述したダイアタッチフィルムが介在している場合は、ダイアタッチフィルムとダイシングテープの接着力がチップとダイシングテープの接着力よりも強いために、チップの剥離が一層困難となる。

本発明の目的は、ダイシングテープに貼り付けた極めて薄いチップを、割れや欠けが生じることなく、速やかに剥離することができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体ウエハの裏面にダイシングフィルムを貼り付ける工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハをダイシングすることによって、前記半導体ウエハを複数個の半導体チップに分割する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記ダイシングフィルムに貼り付けられた前記複数の半導体チップのうち、剥離の対象となる第１半導体チップの下方の前記ダイシングフィルムに上向きの荷重を加えることにより、前記第１半導体チップを前記ダイシングフィルムから剥離する工程とを含み、前記工程（ｃ）は、（ｃ１）前記第１半導体チップよりもサイズが小さい第１平面と、前記第１平面のコーナー部に設けられ、その先端が前記第１半導体チップのコーナー部に延在する突出部を備えた第１の突き上げブロック、および前記第１平面よりもサイズが小さい第２平面を有し、前記第１の突き上げブロックの内側に配置された第２の突き上げブロックを有する突き上げ機構を準備する工程と、（ｃ２）前記第１の突き上げブロックの第１平面と、前記第２の突き上げブロックの第２平面とを前記ダイシングフィルムの下面に同時に突き当て、前記ダイシングフィルムを上方に突き上げることによって、前記第１半導体チップと前記ダイシングフィルムとを前記第１半導体チップのコーナー部から中心側に向かって剥離する工程と、（ｃ３）前記第２の突き上げブロックの第２平面を前記第１の突き上げブロックの第１平面よりもさらに上方に押し上げことによって、前記第１半導体チップと前記ダイシングフィルムとの剥離をさらに進行させる工程とを含んでいる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

第１の突き上げブロックの第１平面のコーナー部に、その先端が半導体チップのコーナー部に延在する突出部を設けることにより、この突出部を起点として半導体チップとダイシングフィルムとの剥離が容易に開始されるので、極めて薄いチップであっても、割れや欠けが生じることなく、速やかにダイシングフィルムから剥離することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態による積層パッケージの製法方法を図１〜図２１を参照しながら工程順に説明する。

まず、図１に示すような単結晶シリコンからなるウエハ１Ａの主面に周知の製造プロセスに従って不揮発性メモリ回路を形成した後、格子状のスクライブラインによって区画された複数のチップ領域１Ａ’のそれぞれの電気試験を行い、その良否を判別する。チップ領域１Ａ’の形状は長方形であり、一方の短辺の近傍には、複数のボンディングパッド２が一列に配置されている。

上記ウエハ１Ａの厚さは、９０μｍ以下、例えば５０μｍ〜６０μｍ程度である。ウエハ１Ａを５０μｍ〜６０μｍ程度まで薄くするには、まずウエハ１Ａの主面に集積回路保護用のバックグラインドテープ（図示せず）を貼り付けて裏面側をグラインダで研削する。続いて、研削によって発生したダメージ層を、ウエットエッチング、ドライポリッシング、プラズマエッチングなどの方法によって除去する。

次に、図２に示すように、ウエハ１Ａの裏面にダイアタッチフィルム(Die Attach Film)４を貼り付け、さらにダイアタッチフィルム４の裏面にダイシングテープ５を貼り付ける。ダイアタッチフィルム４は、ウエハ１Ａのダイシングによって得られるチップを配線基板や他のチップに搭載する際の接着層となる、厚さ２０〜１００μｍ程度のフィルム状接着剤である。また、ダイシングテープ５は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などからなるテープ基材の片面に紫外線硬化型感圧粘着剤などを塗布して粘着性(tackness)を持たせた厚さ９０μｍ〜１２０μｍ程度のテープである。

次に、図３に示すように、ダイシングテープ５の周辺部にウエハリング６を接着した後、ダイシングブレード７を使ってウエハ１Ａをダイシングすることにより、前記複数のチップ領域１Ａ’のそれぞれをチップ１に分割する。このとき、ダイアタッチフィルム４も切断することが望ましいが、一部を残して切断してもよい。一方、ダイシングテープ５は切断しないようにする。

次に、図４および図５に示すように、複数のチップ１が接着された上記ダイシングテープ５をピックアップ装置１０の支持リング１１上に水平に位置決めし、ダイシングテープ５の周辺部に接着されたウエハリング６をエキスパンドリング１２で保持する。図４は、ピックアップ装置１０の外観斜視図、図５は、ピックアップ装置１０の主要部を示す概略断面図である。図４に示すように、支持リング１１の内側には、チップ１を上方に突き上げるための吸着駒１０２が配置されている。吸着駒１０２は、図示しない駆動機構によって、水平および上下方向に移動するようになっている。

図６は、吸着駒１０２の斜視図、図７は、吸着駒１０２の上面近傍の拡大斜視図、図８は、図６のＡ−Ａ線に沿った吸着駒１０２の断面図、図９は、吸着駒１０２の上面近傍の拡大断面図である。

吸着駒１０２の上面の周辺部には、複数の吸引口１０３および同心円状に形成された複数の溝１０４が設けられている。吸引口１０３および溝１０４のそれぞれの内部は、吸着駒１０２を上昇させてその上面をダイシングテープ５の裏面に接触させた際、図示しない吸引機構によって減圧され、ダイシングテープ５の裏面が吸着駒１０２の上面に密着するようになっている。

吸着駒１０２の中心部には、ダイシングテープ５を上方に突き上げる３個のブロック１０７〜１０９が組み込まれている。３個のブロック１０７〜１０９は、最もサイズが大きい第１のブロック１０７の内側に、それよりもサイズの小さい第２のブロック１０８が配置され、さらにその内側に最もサイズの小さい第３のブロック１０９が配置されている。

図９に拡大して示すように、吸着駒１０２の周辺部と外側のブロック１０７との間、および３個のブロック１０７〜１０９の間には、隙間（Ｓ）が設けられている。これらの隙間（Ｓ）の内部は、図示しない吸引機構によって減圧されるようになっており、吸着駒１０２の上面にダイシングテープ５の裏面が接触すると、ダイシングテープ５が下方に吸引され、ブロック１０７〜１０９の上面に密着する。

３個のブロック１０７〜１０９は、外側のブロック１０７と中間のブロック１０８との間に介在する第１の圧縮コイルばね１１１ａ、中間のブロック１０８と内側のブロック１０９との間に介在し、上記第１の圧縮コイルばね１１１ａよりもばね定数の大きい第２の圧縮コイルばね１１１ｂ、および内側ブロック１０９に連結され、図示しない駆動機構によって上下動するプッシャ１１２に連動して上下動するようになっている。

図１０は、上記吸着駒１０２に組み込まれたブロック１０７〜１０９の拡大平面図、図１１は、剥離の対象となるチップ１のサイズと外側のブロック１０７のサイズを比較した平面図である。

外側のブロック１０７の形状は、剥離の対象となるチップ１と同じく長方形であり、そのサイズは、チップ１のサイズよりも僅かに小さい。ブロック１０７のサイズがチップ１のサイズに比べて小さ過ぎる場合は、ダイシングテープ５の裏面をブロック１０７〜１０９で突き上げてもチップ１の外周部がダイシングテープ５から剥離し難くなる。これは、チップ１が９０μｍ以下と薄く、チップ１の剛性が極めて低いためであり、図２４に示すように、湾曲した状態となって、チップ１が割れてしまう恐れがある。他方、ブロック１０７のサイズがチップ１のサイズと同等またはそれ以上である場合には、剥離の対象となるチップ１に隣接している他のチップ１も同時に持ち上がってしまう恐れがある。そこで、本実施の形態１では、チップ１の外周部からブロック１０７の外周部までの好ましい距離Ｌ（図１１参照）は、例えば０．５ｍｍ〜０．７５ｍｍとするものである。また、ブロック１０７の一辺は、チップ１に形成されたボンディングパッド２とほぼ重なる位置にある（図１１参照）ことが好ましい。

外側のブロック１０７の４つのコーナー部には、ブロック１０７と一体に形成され、チップ１のコーナー部方向に延在する突起（第１の突起、第１の突出部）１１０ａが設けられている。突起１１０ａの先端部１１０ｂは、チップ１のコーナー部と同じか、それよりも僅かに内側に位置していることが望ましい。詳細に説明すると、突起１１０ａの先端部１１０ｂが、短辺側に配置されたパッド列の延長線Ａよりもチップのコーナー部側に位置していることが望ましい。（図面１１、突起、先端部の符号修正）突起１１０ａの先端部１１０ｂがチップ１のコーナー部よりも外側に延在していると、剥離の対象となるチップ１に隣接している他のチップ１も同時に持ち上がる恐れがある。また、突起１１０ａの先端部１１０ｂが図１１に示す延長線Ａよりもチップ１の中心側に位置していると、図２４に示すように、チップ１の外周部がダイシングテープ５から剥離し難くなる。

ブロック１０７の内側に配置されたブロック１０８のサイズは、ブロック１０７のサイズよりも１ｍｍ〜３ｍｍ程度小さい。また、ブロック１０８の内側に配置されたブロック１０９のサイズは、ブロック１０８よりもさらに１ｍｍ〜３ｍｍ程度小さい。本実施の形態では、加工の容易さなどを考慮して、ブロック１０８、１０９の形状を長方形にしたが、これに限定されるものではなく、例えば楕円形にしてもよい。

なお、チップ１が正方形である場合、外側のブロック１０７は、チップ１よりも僅かに小さい正方形とし、かつ４つのコーナー部に突起１１０ａを設ける。内側のブロック１０８、１０９は、例えば正方形または円形とする。

上記した３個のブロック１０７〜１０９のそれぞれの上面の高さは、初期状態（ブロック１０７〜１０９の非動作時）においては互いに等しく、また吸着駒１０２の上面周辺部の高さと等しくなっている。

次に、上記のようなブロック１０７〜１０９を備えた吸着駒１０２を使って、チップ１をダイシングテープ５から剥離する方法を説明する。

まず、前記図４および図５に示したピックアップ装置１０に位置決めされているダイシングテープ５に紫外線を照射する。これにより、ダイシングテープ５に塗布された粘着剤が硬化してその粘着性が低下するので、ダイシングテープ５とダイアタッチフィルム４との界面が剥離し易くなる。

次に、図１２に示すように、ピックアップ装置１０のエキスパンドリング１２を下降させることによって、ダイシングテープ５の周辺部に接着されたウエハリング６を下方に押し下げる。このようにすると、ダイシングテープ５が、その中心部から周辺部に向かう強い張力を受けて水平方向に弛みなく引き伸ばされる。

次に、図１３に示すように、剥離の対象となる１個のチップ１（同図の中央部に位置するチップ１）の真下に吸着駒１０２の中心部（ブロック１０７〜１０９）を移動させると共に、このチップ１の上方に吸着コレット１０５を移動させる。図示しない移動機構に支持された吸着コレット１０５の底面の中央部には、内部が減圧される吸着口１０６が設けられており、剥離の対象となる１個のチップ１のみを選択的に吸着、保持できるようになっている。

次に、図１４に示すように、吸着駒１０２を上昇させてその上面をダイシングテープ５の裏面に接触させると共に、前述した吸引口１０３、溝１０４および隙間（Ｓ）の内部を減圧する。これにより、剥離の対象となるチップ１の下方のダイシングテープ５がブロック１０７〜１０９の上面に密着する。また、このチップ１に隣接する他のチップ１の下方のダイシングテープ５が吸着駒１０２の上面周辺部に密着する。一方、吸着駒１０２の上昇とほぼ同時に吸着コレット１０５を下降させ、その底面を剥離の対象となるチップ１の上面に接触させることによって、チップ１を吸着すると共に下方に軽く押さえ付ける。

次に、図１５に示すように、３個のブロック１０７〜１０９を同時に上方に突き上げてダイシングテープ５の裏面に荷重を加え、チップ１をダイシングテープ５と共に押し上げる。このとき、外側のブロック１０７のコーナー部に設けられた突起１１０ａもブロック１０７と同時に上方に突き上がるため、チップ１のコーナー部も荷重が加えられる。３個のブロック１０７〜１０９のうち、外側のブロック１０７のみ上方に突き上げると、本実施の形態１で使用するチップ１の厚さは９０μｍ以下と薄く、チップ１の剛性が極めて低いことから、チップ１の中心付近がブロックの方向（チップの裏面方向）に突出するように湾曲した状態となり、ダイシングテープ５との剥離が始まらない。また、３個のブロック１０７〜１０９のうち、内側のブロック１０８、１０９のみ上方に突き上げると、上記したように、チップ１の外周部がダイシングテープ５から剥離しにくくなり、チップ１が割れてしまう恐れがある。これに対し、本実施の形態１の場合、チップ１のコーナー部、すなわちブロック１０７の突起１１０ａと接触している箇所が剥離の起点となり、そこからダイアタッチフィルム４とダイシングテープ５との剥離が始まる。このとき、剥離の対象となるチップ１に隣接する他のチップ１の下方のダイシングテープ５を下方に吸引し、吸着駒１０２の上面周辺部に密着させておくことにより、他のチップ１の剥離を防ぐことができる。

３個のブロック１０７〜１０９を同時に上方に突き上げるには、前記図８に示すプッシャ１１２を上方に押し上げることによって、プッシャ１１２に連結された内側のブロック１０９を押し上げる。これにより、内側ブロック１０９と中間のブロック１０８との間に介在する圧縮コイルばね１１１ｂのばね力によって中間のブロック１０８が押し上げられ、外側のブロック１０７と中間のブロック１０８との間に介在する圧縮コイルばね１１１ａのばね力によって外側のブロック１０７が押し上げられるので、３個のブロック１０７〜１０９が同時に押し上げられる。そして、外側のブロック１０７の一部が吸着駒１０２の周辺部（溝１０４が形成されている部分と反対側の内面）と接触することによって、ブロック１０７〜１０９の上昇が停止する。

ブロック１０７〜１０９の突き上げ量は、チップ１のサイズに応じて増減することが望ましい。すなわち、チップ１のサイズが大きい場合は、ダイアタッチフィルム４との接触面積が大きく、従って粘着力も大きいので、突き上げ量を増やす必要がある。他方、チップ１のサイズが小さい場合は、ダイアタッチフィルム４との接触面積が小さく、従って粘着力も小さいので、突き上げ量を少なくしても容易に剥離する。なお、ダイシングテープ５に塗布されている感圧粘着剤は、製造元や品種によって粘着力に差があるので、チップ１のサイズが同じ場合であっても、感圧粘着剤の粘着力に応じてブロック１０７〜１０９の突き上げ量を変える必要がある。

次に、図１６に示すように、ブロック１０７の内側に配置された２個のブロック１０８、１０９を同時に上方に突き上げてダイシングテープ５をさらに押し上げると、ダイアタッチフィルム４とダイシングテープ５との剥離がチップ１の中心方向へ進行する。

２個のブロック１０８、１０９を同時に上方に突き上げるには、前記図８に示すプッシャ１１２をさらに押し上げることによって、プッシャ１１２に連結されたブロック１０９を押し上げる。このとき、圧縮コイルばね１１１ｂのばね力によって中間のブロック１０８が押し上げられるので、２個のブロック１０８、１０９が同時に押し上げられる。ここで、図１５に示したように、外側のブロック１０７が内側のブロック１０８、１０９と同時に押し上げられないのは、外側のブロック１０７と中間のブロック１０８との間に介在する圧縮コイルばね１１１ａのばね定数（ばね力）が内側ブロック１０９と中間のブロック１０８との間に介在する圧縮コイルばね１１１ｂのばね定数（ばね力）よりも高いためである。そして、中間のブロック１０８の一部が外側のブロック１０７の一部と接触した時点でブロック１０８、１０９の上昇が停止する。

２個のブロック１０８、１０９を上方に突き上げる際には、チップ１の剥離を促進させるために、ブロック１０７〜１０９の隙間（Ｓ）の内部を減圧することによって、チップ１の下方のダイシングテープ５を下方に吸引しておく。また、溝１０４の内部を減圧し、吸着駒１０２の上面周辺部に接するダイシングテープ５を吸着駒１０２の上面に密着させておく。

次に、図１７に示すように、最も内側のブロック１０９をさらに上方に突き上げてダイシングテープ５の裏面を押し上げると、ダイアタッチフィルム４とダイシングテープ５との剥離がチップ１の中心部まで進行する。ブロック１０９を上方に突き上げるには、前記図８に示す圧縮コイルばね１１１ｂが収縮するような強い力でブロック１０９を押し上げる。

そして、図１８に示すように、ブロック１０９を下方に引き下げると共に、吸着コレット１０５を上方に引き上げることにより、ダイアタッチフィルム４がダイシングテープ５から完全に剥離する。なお、ブロック１０９の上面は、前記図１７に示す工程でブロック１０９を上方に突き上げた際、吸着コレット１０５の吸引力によってダイアタッチフィルム４がダイシングテープ５から剥離される程度に面積を小さくしておく必要がある。ブロック１０９の上面の面積が大きいと、ダイアタッチフィルム４とダイシングテープ５との接触面積も大きくなり、両者の粘着力が大きくなるので、吸着コレット１０５がチップ１を吸引する力ではダイアタッチフィルム４をダイシングテープ５から剥離できない。

一方、ブロック１０９の上面の面積を小さくした場合は、ブロック１０９がダイシングテープ５に突き当たった際、チップ１の狭い領域（中央部分）に強い荷重が集中的に加わるので、極端な場合にはチップ１が割れる恐れがある。そこで、ブロック１０９を突き上げる際は、突き上げ速度を遅くしたり、ブロック１０９がダイシングテープ５と接触する時間を短くしたり、ブロック１０９の突き上げ量を少なく（例えば０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度）したりすることによって、チップ１の狭い領域に強い荷重が加わらないようにすることが望ましい。好ましくは、吸着コレット１０５の径よりも小さく、吸着コレット１０５の吸着口１０６よりも大きい面積である。

また、吸着コレット１０５がチップ１を下方に押さえ付けている状態でブロック１０９を下方に引き下げると、吸着コレット１０５が下方に移動するために、チップ１がブロック１０９に当たって割れる恐れがある。従って、ブロック１０９を下方に引き下げる際は、その直前に吸着コレット１０５を引き上げるか、少なくとも吸着コレット１０５が下方に移動しないように、固定しておくことが望ましい。

このようにして、ダイアタッチフィルム４と共にダイシングテープ５から剥離されたチップ１は、吸着コレット１０５に吸着、保持されて次工程（ペレット付け工程）に搬送される。そして、チップ１を次工程に搬送した吸着コレット１０５がピックアップ装置１０に戻ってくると、前記図１３〜図１８に示した手順に従って、次のチップ１がダイシングテープ５から剥離され、以後同様の手順に従ってダイシングテープ５から１個ずつチップ１が剥離される。

ペレット付け工程に搬送されたチップ１は、図１９に示すように、ダイアタッチフィルム４を介して配線基板１４上に実装され、Ａｕワイヤ１５を介して配線基板１４の電極１６と電気的に接続される。続いて、図２０に示すように、配線基板１４上に実装されたチップ１の上にダイアタッチフィルム４を介して第２のチップ１が積層され、Ａｕワイヤ１５を介して配線基板１４の電極１６と電気的に接続される。第２のチップ１は、前述した方法でダイシングテープ５から剥離された後、ペレット付け工程に搬送されてチップ１の上に積層される。その後、配線基板１４をモールド工程に搬送し、２個のチップ１とＡｕワイヤ１５とをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、積層パッケージが完成する。

以上、本発明者によってなされた発明を前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば図２１に示すように、ブロック１０７の長辺の中途部に補助的な突起（第２の突起、第２の突出部）１１３を設けることにより、チップとダイシングテープとの剥離を促進させることができる。また、例えば図２２に示すように、ブロック１０７の一部に内部が減圧される吸引口１１４を設けたり、例えば図２３に示すように、ブロック１０７の一部に内部が減圧される切り欠き溝１１５を設けたりしてもよい。これにより、剥離の対象となる１個のチップのみを選択的に吸着、保持できるので、チップとダイシングテープとの剥離を促進させることができる。

前記実施の形態では、３個のブロックを使ってチップを剥離する方法を説明したが、ブロックの数は３個に限定されるものではなく、剥離の対象となるチップのサイズが大きい場合には、４個以上のブロックを使ってもよい。また、剥離の対象となるチップのサイズが非常に小さい場合には、２個のブロックを使ってもよい。

前記実施の形態においては、厚さが９０μｍ以下の薄いチップに適用した場合について説明したが、９０μｍを超える厚いチップに対して本発明を適用してもよい。また、ウエハとダイシングテープとの間にダイアタッチフィルムを介在させない場合にも適用することができる。

本発明は、半導体製造工程のうち、ダイシングテープに貼り付けた半導体ウエハをダイシングして複数の半導体チップに分割した後、それぞれの半導体チップをダイシングテープから剥離する工程に適用して有効な技術である。

本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いる半導体チップの平面図である。 半導体ウエハの研削工程を示す側面図である。 半導体ウエハのダイシング工程を示す側面図である。 ピックアップ装置の斜視図である。 半導体ウエハおよびダイシングテープをウエハリングに固定し、その上方に押さえ板を配置すると共に、下方にエキスパンドリングを配置した状態を示す平面図である。 ピックアップ装置の吸着駒を示す斜視図である。 吸着駒の上面近傍の拡大斜視図である。 図６のＡ−Ａ線に沿った吸着駒の断面図である。 吸着駒の上面近傍の拡大断面図である。 吸着駒に組み込まれたブロックの拡大平面図である。 剥離の対象となるチップのサイズと外側のブロックのサイズを比較した平面図である。 ダイシングテープをウエハリングを押さえ板とエキスパンドリングで挟むことによってダイシングテープの張力を与えた状態を示す断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップの剥離方法を説明する吸着駒の上面近傍の断面図である。 半導体チップのペレット付け工程を示す配線基板の断面図である。 半導体チップのペレット付け工程を示す配線基板の断面図である。 吸着駒に組み込まれたブロックの他の例を示す拡大平面図である。 吸着駒に組み込まれたブロックの他の例を示す拡大平面図である。 吸着駒に組み込まれたブロックの他の例を示す拡大斜視図である。 従来の多段ブロック式突き上げ治具の問題点を説明する断面図である。 従来の多段ブロック式突き上げ治具の問題点を説明する断面図である。

符号の説明

１ 半導体チップ
１Ａ 半導体ウエハ
１Ａ’ チップ領域
２ ボンディングパッド
４ ダイアタッチフィルム
５ ダイシングテープ
６ ウエハリング
７ ダイシングブレード
１０ ピックアップ装置
１１ 支持リング
１２ エキスパンドリング
１３ 接着剤
１４ 配線基板
１５ Ａｕワイヤ
１６ 電極
１０２ 吸着駒
１０３ 吸引口
１０４ 溝
１０５ 吸着コレット
１０６ 吸着口
１０７〜１０９ ブロック
１１０ａ 突起（第１の突出部）
１１０ｂ 先端部
１１１ａ、１１１ｂ 圧縮コイルばね
１１２ プッシャ
１１３ 突起（第２の突出部）
１１４ 吸引口
１１５ 切り欠き溝
１２０、１２１ 突き上げブロック
Ｓ 隙間

Claims (17)

1. （ａ）半導体ウエハの裏面にダイシングフィルムを貼り付ける工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハをダイシングすることによって、前記半導体ウエハを複数個の半導体チップに分割する工程と、
   （ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記ダイシングフィルムに貼り付けられた前記複数の半導体チップのうち、剥離の対象となる第１半導体チップの下方の前記ダイシングフィルムに上向きの荷重を加えることにより、前記第１半導体チップを前記ダイシングフィルムから剥離する工程とを含む半導体装置の製造方法であって、
   前記工程（ｃ）は、
   （ｃ１）前記第１半導体チップよりもサイズが小さい第１平面と、前記第１平面のコーナー部に設けられ、その先端が前記第１半導体チップのコーナー部に延在する突出部を備えた第１の突き上げブロック、および前記第１平面よりもサイズが小さい第２平面を有し、前記第１の突き上げブロックの内側に配置された第２の突き上げブロックを有する突き上げ機構を準備する工程と、
   （ｃ２）前記第１の突き上げブロックの第１平面と、前記第１の突き上げブロックの前記突出部と、前記第２の突き上げブロックの第２平面とを前記ダイシングフィルムを介して前記第１の半導体チップの裏面に同時に突き当て、前記ダイシングフィルムを上方に突き上げることによって、前記第１半導体チップと前記ダイシングフィルムとを前記第１半導体チップのコーナー部から中心側に向かって剥離する工程と、
   （ｃ３）前記第２の突き上げブロックの第２平面を前記第１の突き上げブロックの第１平面よりもさらに上方に押し上げことによって、前記第１半導体チップと前記ダイシングフィルムとの剥離をさらに進行させる工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記半導体ウエハと前記ダイシングフィルムとの間にダイアタッチフィルムを介在させ、前記第１半導体チップとその裏面の前記ダイアタッチフィルムとを前記ダイシングフィルムから剥離することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記半導体チップの厚さは、９０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記第１の突き上げブロックの第１平面と、前記第２の突き上げブロックの第２平面との間には、隙間が設けられており、前記第１半導体チップに前記上向きの荷重を加える際、前記隙間の内部を減圧することによって、前記第１半導体チップの裏面の前記ダイシングフィルムを下方に吸引することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記第１半導体チップに前記上向きの荷重を加える際、前記第１半導体チップに隣接する他の半導体チップの裏面の前記ダイシングフィルムを下方に吸引することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記半導体チップは、縦と横の長さが異なる長方形であり、前記第１の突き上げブロックの第１平面は、縦と横の長さが異なる長方形であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記工程（ｃ）で前記ダイシングフィルムに前記上向きの荷重を加える際、前記第１半導体チップの上面に吸着コレットを押し付けることによって、前記第１半導体チップに下向きの荷重を加えることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記第１の突き上げブロックの第１平面のコーナー部以外の領域に、その先端が前記第１半導体チップの外周部に延在する第２の突出部を設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記第１の突き上げブロックの第１平面の一部に切り欠き溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記半導体チップに不揮発性メモリが形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
11. ダイシングフィルムに貼り付けられた複数の半導体チップのうち、剥離の対象となる第１半導体チップの下方の前記ダイシングフィルムに上向きの荷重を加えることにより、前記第１半導体チップを前記ダイシングフィルムから剥離する突き上げ機構を備えた半導体製造装置であって、
    前記突き上げ機構は、前記第１半導体チップよりもサイズが小さい第１平面と、前記第１平面のコーナー部に設けられ、その先端が前記第１半導体チップのコーナー部に延在する突出部を備えた第１の突き上げブロック、および前記第１平面よりもサイズが小さい第２平面を有し、前記第１の突き上げブロックの内側に配置された第２の突き上げブロックを有することを特徴とする半導体製造装置。
12. 前記第１平面のコーナー部以外の領域において、前記第１平面の外周部から前記第１半導体チップの外周部までの距離は、０．５ｍｍ〜０．７５ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
13. 前記第１平面の一辺は、前記第１半導体チップに形成されたボンディングパッドと重なる位置にあることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
14. 前記第１の突き上げブロックの第１平面と、前記第２の突き上げブロックの第２平面との間に隙間が設けられており、前記第１半導体チップに前記上向きの荷重を加える際には、前記隙間の内部が減圧され、前記第１半導体チップの裏面の前記ダイシングフィルムが下方に吸引されることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
15. 前記第１の突き上げブロックの第１平面のコーナー部以外の領域には、その先端が前記第１半導体チップの外周部に延在する第２の突出部が設けられていることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
16. 前記第１の突き上げブロックの第１平面の一部には、内部が減圧される切り欠き溝が設けられていることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。
17. 前記第１の突き上げブロックの第１平面の一部には、内部が減圧される吸引口が設けられていることを特徴とする請求項１１記載の半導体製造装置。

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